AD

EO

S E

arth

Vie

w

’99

/ 9

全球クロロフィルa分布Global Chlorophyll-a Distribution

OCTS Global Chlorophyll-a Map (Monthly Binned : 1 December 1996 - 29 December 1996) ver.4

OCTS Global Chlorophyll-a Map (Monthly Binned : 1 May 1997 - 31 May 1997) ver.4

30.00

10.00

3.00

1.00

0.30

0.10

0.03

0.01Chl-a[mg/m3]

30.00

10.00

3.00

1.00

0.30

0.10

0.03

0.01Chl-a[mg/m3]

Provided by NASDA

全ての植物プランクトンはクロロフィルａを持っているので、OCTSでクロロフィルａを計ることによって海洋表層付近の植物プランクトンの存在量を知ることが出来る。植物プランクトンは、海の表層付近で光合成を行うことによって大気から海面にとけ込んだ二酸化炭素を取り込んでいる。一方、植物プランクトンは海洋に存在する光合成を行わない生物にとっての餌となっていて、表層付近でそれらの生物に食べられて糞粒になったものが海洋の深層へと運ばれる。すなわち、植物プランクトンは物質循環の観点からは大気中の二酸化炭素を海洋深層へと運ぶ役割を果たしており、生物生産の観点からは海洋における生物資源を作り出す源となっている。海洋の表層付近での植物プランクトンの生育には光の他に栄養塩類が必要とされるので、栄養塩類が下層から供給されない限り植物プランクトンはその存在量を維持することが出来ない。OCTSによって得られたクロロフィル画像で高濃度の領域は、下層からの栄養塩の供給が起こっている領域である。OCTS によって得られた 1996 年 11 月から

1997年6月までの8枚の全球の月別合成クロロフィルの画像では、北半球の冬から夏にかけての植物プランクトンの季節変動がはっきりと捉えられている。北緯30度以北では春に急激なクロロフィルの増大が見られる。特に、赤色で現されている3mg／m3以上の領域ではいわゆる春季ブルーム（*1）が起こっていると思われる。逆に、アラビア海では冬季に高濃度域が出現している。これはアラビア海で秋季から冬季にかけて卓越する北東モンスーンが、下層からの栄養塩の供給を引き起こしているためである。もう一つ特徴的なことは、大平洋赤道域におけるわ

ずかな濃度の高まりで、はっきりとしたベルト状の領域である。これは赤道域に特有の赤道湧昇によって下層の栄養塩が供給されるために現れたものである。OCTSの観測中、1997年1月頃から今世紀最大と言われているエルニーニョが起こった。エルニーニョとは、大平洋中央から東部にかけて赤道域の表面水温が異常に上昇する現象で、赤道湧昇は弱まっている。1997年5月の画像を見ると、1996年12月に較べて赤道上のベルト状の濃度の高まった領域が短くなり、ペルー沖の高濃度領域も著しくせばまっている。南半球では南緯40度付近の亜熱帯収束線以南の海

域に高濃度領域が現れている。南大平洋ではこの領域が南下しているが、大西洋、インド洋ではほぼ等緯度に分布している。南大西洋で目立つのは、アルゼンチンからフォークランドの海域の特に高濃度な領域である。この海域は広い大陸棚があり底層からの栄養塩の回帰があることに起因していると思われる。

*1 春季ブルーム：春季に植物プランクトンが急激に増加する現象。

All phytoplankton species have chlorophyll-a, a pigment which isessential for them to photosynthesize, grow and increase inbiomass. This is why chlorophyll-a measured by OCTS canprovide valuable information on the abundance and distribution ofphytoplankton in near-sea-surface waters. Phytoplankton,through photosynthesis, absorbs CO2 that permeates intoseawater from the atmosphere and transforms it into organiccompounds which comprise their cellular material. By virtue ofthis unique ability, phytoplankton occupies a prominent place inthe marine food web as they serve as a food source for all marineorganisms which do not perform photosynthesis. In addition, thisability to assimilate CO2 affords them an important position inprocesses that contribute to the sinking of atmospheric CO2 intothe oceans bottom.

Light and nutrients are essential for phytoplankton to sustaintheir growth. Without the supply of nutrients from the lower layersof the ocean, phytoplankton cannot photosynthesize and maintaintheir biomass in the upper lighted layers. Invariably, therefore,high chlorophyll-a regions correspond to regions where thenutrient supply from the oceans lower layers is strong.

This close correspondence between phytoplankton abundanceand nutrient supply is evident in the monthly composite Level 3binned map images from the OCTS that show the seasonalvariability in chlorophyll-a distribution in the winter of 1996(December 1996) and the spring of 1997 (May 1997). In theregion north of 30oN Lat., the cooling of surface water in wintercauses convective overturning which results in large inputs ofnutrients from the deeper layers into the sea surface. By spring,as solar insolation increases, phytoplankton benefit from theabundant pool of nutrients available to them, resulting in theformation of blooms. These so-called spring phytoplanktonblooms (*1) appear as red (>3 mg/m3) regions in the OCTSchlorophyll a imagery in the north Pacific and north Atlanticoceans. The same images, however, present a contrastingpicture for the Arabian Sea, in the northern Indian ocean, wherethe season of high chlorophyll-a is winter. Although the supply ofnutrients here also results from the northeasterly monsoonalwinds, optimal light levels available in winter itself allowphytoplankton to thrive and form blooms. In spring,phytoplankton abundance is at its lowest as nutrient supply isrestricted by intense stratification during this season.

Another noteworthy region is the equatorial Pacific where a belt-like zone of elevated chlorophyll-a concentration is seenstraddling the equator. This region of high chlorophyll-a ismaintained by equatorial upwelling. While OCTS was operating,the on-set of El Niño event, believed to be the largest of thiscentury, started from January 1997. The occurrence of the ElNiño event resulted in a positive sea surface water temperatureanomaly in the eastern equatorial Pacific. In this event, upwellingwhich normally occurs in the equatorial region is considerablyconstrained. As can be seen in the May 1997 image, the lengthof the chlorophyll-a belt-like zone was reduced, and off the coastof Peru, the normally high chlorophyll a zone was smaller than inthe Dec. 1996 image.

In the southern hemisphere a region of high chlorophyll-a canbe seen south of the subtropical convergence zone at 40oS Lat..It can be noted that the region of high chlorophyll-a isequilatitudinal in the Atlantic and Indian Oceans, but it movespoleward in the southern South Pacif ic. Chlorophyll-aconcentrations are especially high between the Argentineancoast and Falkland Islands. This is probably because thecontinental shelf in this region is wide and phytoplankton canbenefit from an enhanced nutrient supply from the sea bottom.

*1 Spring phytoplankton blooms: A phenomenon in whichphytoplankton concentration rapidly increase in spring season.

全球クロロフィルａ分布Global Chlorophyll-a Distribution